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    Raio-X marca o ponto na análise elementar dos métodos de impressão do século 15

    Uma fotografia de um texto coreano digitalizado. A caixa pontilhada branca indica as áreas mostradas nos painéis central e inferior. Cada elemento produz uma fluorescência de raios-X única. Depois de digitalizar o texto, os pesquisadores aplicaram filtros para os padrões conhecidos de XRF de diferentes elementos e criaram um mapa de calor codificado por cores de sua abundância, do mais baixo (azul) ao mais alto (vermelho). Um elemento encontrado em pequenas quantidades está nos círculos vermelhos na parte inferior da imagem. Crédito:Minhal Gardezi

    Na Alemanha do século XV, Johannes Gutenberg desenvolveu uma prensa tipográfica, uma máquina que permitia a produção em massa de textos. É considerado por muitos como um dos avanços tecnológicos mais significativos do último milênio.
    Embora Gutenberg muitas vezes receba crédito como o inventor da prensa tipográfica, algum tempo antes, a cerca de 5.000 milhas de distância, os coreanos já haviam desenvolvido uma prensa tipo móvel.

    Não há dúvida de que os asiáticos orientais foram os primeiros. Também não há dúvida de que a invenção de Gutenberg na Europa teve um impacto muito maior.

    "O que não se sabe é se Gutenberg sabia sobre a impressão coreana ou não. E se pudéssemos esclarecer essa questão, isso seria devastador", diz Uwe Bergmann, professor de física da Universidade de Wisconsin-Madison que, com o estudante de pós-graduação em física da UW–Madison Minhal Gardezi, faz parte de uma grande equipe interdisciplinar que está analisando textos históricos.

    "Mas mesmo se não o fizermos, podemos aprender muito sobre os primeiros métodos de impressão, e isso já será uma grande visão", acrescenta Bergmann.

    Esses textos incluem páginas de uma bíblia de Gutenberg e textos confucionistas, e estão ajudando a investigar essas questões. A equipe inclui especialistas em textos coreanos do século XV, especialistas em Gutenberg, especialistas em papel, especialistas em tinta e muito mais.
    Crédito:Universidade de Wisconsin-Madison

    Como dois físicos acabaram participando de um projeto de patrimônio cultural aparentemente muito não-físico? Bergmann já havia trabalhado em outras análises de textos históricos, onde foi pioneiro na aplicação de uma técnica conhecida como imagem de fluorescência de raios-X (XRF).

    Na imagem XRF, uma máquina poderosa chamada síncrotron envia um feixe de raios-X intenso e muito pequeno – aproximadamente do diâmetro de um fio de cabelo humano – em uma página de texto em um ângulo de 45 graus. O feixe excita elétrons nos átomos que compõem o texto, exigindo que outro elétron preencha o espaço deixado pelo primeiro (toda a matéria é composta de átomos, que contêm componentes ainda menores chamados elétrons).

    O segundo elétron perde energia no processo, e essa energia é liberada como um pequeno flash de luz. Um detector colocado estrategicamente próximo capta essa luz, ou sua fluorescência de raios-X, e mede tanto sua intensidade quanto a parte do espectro de luz à qual ela pertence.

    "Cada elemento da tabela periódica emite um espectro de fluorescência de raios-X que é único para aquele átomo quando atingido por um raio-X de alta energia. Com base em sua 'cor', sabemos exatamente qual elemento está presente", diz Gardezi . "É um instrumento de altíssima precisão que informa todos os elementos que estão em todos os locais de uma amostra."

    Com essas informações, os pesquisadores podem criar efetivamente um mapa elementar do documento. Ao escanear rapidamente uma página através do feixe de raios X, eles podem criar um registro do espectro XRF em cada pixel. Uma página pode produzir vários milhões de espectros XRF.

    Neste verão, Bergmann e Gardezi fizeram parte de uma equipe que usou escaneamento XRF no SLAC National Accelerator Laboratory, na Califórnia, para produzir mapas elementares de várias grandes áreas a partir de páginas originais de uma Bíblia de Gutenberg de 42 linhas de primeira edição (que remonta a 1450). a 1455 d.C.) e de textos coreanos que datam do início daquele século.

    Minhal Gardezi (à esquerda) e Uwe Bergmann preparam uma folha da Bíblia de Gutenberg para digitalização. Foto cortesia de Minhal Gardezi. Crédito:Minhal Gardezi

    Eles digitalizaram os textos a uma taxa de cerca de um pixel a cada 10 milissegundos, depois filtraram os dados por assinatura elementar, fornecendo mapas de alta resolução de quais elementos estão presentes e em quais quantidades relativas.

    De certa forma, o trabalho é como procurar tesouros em um mapa antigo – Gardezi diz que os pesquisadores não sabem exatamente o que estão procurando, mas estão mais interessados ​​no inesperado.

    Por exemplo, ela apresentou recentemente os primeiros resultados de exames para a equipe, para demonstrar que a abordagem funcionou e que os pesquisadores puderam separar diferentes elementos. Acontece que isso não é o que a equipe achou mais interessante.

    "Em vez disso, esses estudiosos gastaram de 15 a 20 minutos falando sobre 'Por que (este elemento) está presente?" e levantando hipóteses", diz Gardezi. "Como físicos, nem reconheceríamos se algo é surpreendente ou não. É realmente esse aspecto interdisciplinar que nos diz o que procurar, qual é a arma fumegante."

    À medida que mais perguntas surgem com base nas análises elementares, Bergmann e Gardezi ajudarão a orientar a equipe a abordar essas questões quantitativamente. Eles já estão planejando recriar algumas impressões iniciais no laboratório - com tipos, papéis e tintas conhecidos - e comparar essas digitalizações XRF com os originais.

    A pesquisa pode nunca determinar definitivamente se Gutenberg sabia sobre as prensas coreanas ou se ele desenvolveu sua prensa de forma independente. Mas sem acesso às próprias prensas originais, esses textos contêm as únicas pistas para entender a natureza dessas máquinas transformadoras.

    "Quanto mais você lê sobre isso, mais você aprende que há menos certeza sobre várias coisas relacionadas às primeiras prensas de impressão", diz Bergmann. “Talvez essa técnica nos permita ver essas impressões como uma cápsula do tempo e obter uma visão inestimável desse momento decisivo na história da humanidade”. + Explorar mais

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